TODO SOBRE LAS FAMILIAS LÓGICAS DIGITALES

1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN
POLITÉCNICO SANTIAGO MARIÑO
ESCUELA DE SISTEMAS
MARACAY. EDO. ARAGUA
INTEGRANTES:
JUAN PINTO CI.: V-15.993.552
JUAN PONTON CI.: V-20.895.492
SECCIÓN: SL
MARACAY 09/10/2.014

2. FAMILIAS LÓGICAS DIGITALES
Una familia lógica es el conjunto de circuitos integrados los cuales pueden
ser interconectados entre sí sin ningún tipo de Interface o aditamento, es
decir, una salida de un CI puede conectarse directamente a la entrada de otro
CI de una misma familia.
HISTORIA
Iniciado en la década de los 50
con la utilización del transistor,
continuó con un segundo salto
cualitativo en la década
siguiente (años 60) mediante
la integración de
sub circuitos completos en un
mismo substrato de silicio (chip)
CLASIFICACIÓN
Familias bipolares.- Emplean
transistores bipolares (BJT),
resistencias y diodos, es decir,
dispositivos de unión.
Familias MOS: Emplean transistores
MOS, es decir, transistores de efecto
campo.

3. CARACTERISTICAS
Mide la rapidez de respuesta de las
salidas de un circuito digital a
cualquier cambio en sus entradas.
-El consumo de potencia mide la
cantidad de corriente o Potencia que
consume un circuito digital en
operación.
-La confiablidad mide el período útil de servicio de un circuito digital.
- La inmunidad al ruido mide la sensibilidad de un Ruido circuito digital al
ruido electromagnético ambiental.
DIFERENCIAS
► CMOS
- Tecnología de transistor a transistor.
- El 0 (cero) lógico es de 0 V a 1.5 V.
- El margen de seguridad es de 1.5 V a 3.5 V.
- El 1 (uno) lógico es de 3.5 V a 5 V.
► TTL
- tecnología metal óxido semiconductor.
- El 0 (cero) lógico es de 0 V a 0.8 V.
- El margen de seguridad es de 0.8 V a 2 V.
- El 1 (uno) lógico es de 2 V a 5 V.
-Los CMOS requieren de
mucho menos espacio (área en
el CI) debido a lo compacto de
los transistores MOSFET.
Además debido a su alta
densidad de integración, los
CMOS están superando a los CI
bipolares en el área de
integración a gran escala.
-Los circuitos integrados
CMOS es de menor consumo
de potencia que los TTL.

5. APLICACIONES
Por su bajo costo y excelentes
servicios, pueden servir como
temporizador. El temporizador sirve
para regular electrodomésticos, es
indispensable en los hornos de
microonda, vídeos, lavadoras,
cocinas eléctricas, que puede variar
mucho si se tiene en cuenta la
finalidad del aparato.
Los circuitos integrales de interfase son los
transformadores analógico digitales, usados en
instrumentación, utillaje, telemetría,
manejado por computador y otros controles,
en los que una señal analógica de ingreso es
usada en un componente digital.
Magnitudes físicas como temperatura,
radiación, iluminación, presión, etc., pueden
calcularse mediante un circuito integrado, al
convertirlas en pulsiones eléctricas analógicas
y luego trasladarlas a valores digitales para
manejarlas digitalmente.

6. FAN IN OUT
Especifica el número de cargas normales que
puede accionar la salida de la compuerta sin
menoscabar su operación normal. El número
máximo de entradas que pueden conectarse a la
salida de la compuerta y se expresa con un
número.
Existe un límite para el número de entradas que
una cierta puerta puede excitar. Este límite se
denomina fan-out o cargabilidad de la puerta.
DISIPACIÓN DE RUIDO
Son perturbaciones transitorias
indeseadas que se producen en los niveles
lógicos de los circuitos, debido a causas
internas o externas.
Entre las diferentes causas tenemos:
- Ruido eléctrico ambiental, generado por:
chispas en contactos de relés, motores,
fluorescentes.
- Ruido por la alimentación.
- Ruido por acoplo entre pistas cercanas.

8. Pero si la amplitud del ruido a la
entrada de cualquier circuito digital es
más pequeña que un valor
determinado, conocido como "margen
de ruido", este no afectará al buen
funcionamiento del circuito
NIVELES DE VOLTAJE
En los circuitos digitales todos los
voltajes, a excepción de las
fuentes de alimentación, se
agrupan en dos posibles
categorías: voltajes altos y voltajes
bajos.
A la entrada alta se le asocia un "1"
y a la entrada baja un "0". Lo
mismo sucede con la salidas.

9. PARÁMETROS:
• VILmin: El voltaje máximo que una entrada garantiza reconocer como un
estado BAJO.
• VOLmáx: El voltaje máximo que una salida, en el estado BAJO, garantiza
producir (siempre que no se exceda el valor IOLMAX especificado también
por el fabricante).
• VIHmín: El voltaje mínimo que una entrada garantiza reconocer como un
estado ALTO.
• VOHmín: El estado mínimo que una salida, en el estado ALTO, garantiza
producir (siempre que no se exceda el valor IOHmáx también especificado
por el fabricante).
• IILmáx: La corriente máxima que una entrada podría requerir en el estado
BAJO.
• IOLmáx: La corriente máxima que una salida puede proporcionar en el
estado BAJO, mientras mantiene su voltaje menor o igual a VOLmáx.
• IIHmáx: La corriente máxima que una entrada podría requerir en el estado
ALTO.
• IOHmáx: La corriente máxima que una salida puede proporcionar en el
estado ALTO, mientras mantiene su voltaje mayor o igual a VOHmín.

10. DIODOS
Un diodo es un componente electrónico de
dos terminales que permite la circulación de
la corriente eléctrica a través de él en un solo
sentido. El diodo semiconductor es el más
común en la actualidad; consta de una pieza
de cristal semiconductor conectada a dos
terminales eléctricos.
TRANSISTORES
El transistor es un dispositivo electrónico
semiconductor utilizado para entregar una señal de
salida en respuesta a una señal de entrada. Cumple
funciones de amplificador, oscilador, conmutador o
rectificador.
El término “transistor” es la contracción en inglés de
transfer resistor (“resistencia de transferencia”). Este
dispositivo semiconductor permite el control y la
regulación de una corriente grande mediante una
señal muy pequeña.

11. TIPOS DE TRANSISTORES
Existen tres tipos de transistores de
potencia:
- Bipolar o BJT (Bipolar Junction
Transistor).
- Unipolar o FET (Transistor de Efecto
de Campo).
- IGBT o Transistores Bipolares de
compuerta aislada.
TRANSISTORES BJT (BIPOLAR
JUNCTION TRANSISTOR): son
transistores de unión bipolar que poseen
una baja impedancia de entrada, y en
donde el control del flujo de corriente se
realiza inyectando una baja corriente
(corriente de base).
TRANSISTORES FET(FIELD-EFFECT
TRANSISTOR): transistores de efecto de
campo, poseen una alta impedancia de
entrada y en donde el control del flujo de
corriente se realiza mediante voltaje o
tensión de la compuerta.

12. NPN
Es uno de los dos tipos de transistores
bipolares, en los cuales las letras "N" y "P" se
refieren a los portadores de carga
mayoritarios dentro de las diferentes
regiones del transistor. Son los mas usados
ya que permiten mayor corriente y
velocidad de operación. Los transistores
NPN consisten en una capa de material
semiconductor dopado P (la "base") entre
dos capas de material dopado N.
PNP
Con las letras "P" y "N" refiriéndose a las
cargas mayoritarias dentro de las diferentes
regiones del transistor. Los transistores PNP
consisten en una capa de material
semiconductor dopado N entre dos capas de
material dopado P.

13. CIRCUITOS INTEGRADOS
Son unos pequeños circuitos electrónicos fabricados
con una función específica como pueden ser:
Operaciones, aritméticas, funciones lógicas,
amplificación, codificación, decodificación,
controladores, etc. Las funciones principales de los
circuitos integrados son mejorar las funciones de los
aparatos tanto electrónicos como
electrodomésticos; así como reducir el tamaño.

14. CLASIFICACIÓN SEGÚN SU NIVEL DE INTEGRACIÓN
SSI (Short Scale Integration): pequeño nivel: de 10 a 100 transistores. Es
la escala de integración mas pequeña de todas, y comprende a todos
aquellos integrados compuestos por menos de 20 compuertas.
MSI (Médium Scale Integration): medio: 101 a 1.000 transistores. Esta
escala comprende todos aquellos circuitos integrados cuyo número de
compuertas oscila ente 20 y 200 compuertas. Es común en sumadores,
multiplexores,... Estos integrados son los que se usaban en los primeros
ordenadores aparecidos hacia 1970.
LSI (Large Scale Integration): grande: 1.001 a 10.000 transistores. A esta
escala pertenecen todos aquellos integrados que contienen más de 200
compuertas lógicas (lo cual conlleva unos 1000 componentes integrados
individualmente), hasta 20.000 compuertas. Estos integrados realizan una
función completa, como es el caso de las operaciones esenciales de una
calculadora o el almacenamiento de una gran cantidad de bits.
VLSI (Very Large Scale Integration): muy grande: 10.001 a 100.000
transistores.

15. CLASIFICACIÓN SEGÚN SU NIVEL DE INTEGRACIÓN
ULSI (Ultra Large Scale Integration): ultra grande: 100.001 a 1.000.000
transistores. Son módulos de construcción básica de los dispositivos
electrónicos modernos, tales como radios, TV, sistemas de telefonía,
computadoras y en general productos electrodomésticos caseros e
industriales.
GLSI (Giga Large Scale Integration): giga grande: más de un millón de
transistores. Tecnología de circuitos integrados que utiliza más de un
millón de transistores por circuitos integrado y más de 100.000 puertas
lógicas.

16. CLASIFICACIÓN SEGÚN SU FUNCIÓN
Los circuitos integrados analógicos: comúnmente constituyen una parte
de las fuentes de alimentación, los instrumentos y las comunicaciones. En
estas aplicaciones, los circuitos integrados analógicos amplifican, filtran y
modifican señales eléctricas. fabrican usado gran variedad de tecnologías de
semiconductores, como bipolar, efecto de campo, óxidos metálicos y
combinaciones de estas tres.
Los circuitos integrados digitales: se utilizan principalmente para
construir sistemas informáticos, también se producen en los teléfonos
celulares, equipos de música y televisores. Los circuitos integrados digitales
incluyen microprocesadores, microcontroladores y circuitos lógicos.
Realizan cálculos matemáticos, dirigen el flujo de datos y toman decisiones
basadas en principios lógicos booleanos.
Los Circuitos Integrados de Interface: se utilizan en general como parte
de un controlador digital u ordenador, o bien de un periférico. El termino
Interface se refiere a que estos circuitos sirven de enlace entre otros
componentes de un sistema.
Los circuitos integrados de Consumo: englobados en esta categoría son
aquellos que ofrecen los fabricantes para uso en equipos clasificados como
de <<electrónica de consumo>>. Obviamente, los CI utilizados en los relojes
de pulsera, detectores de humos, televisores y calculadoras quedan dentro
de esta categoría.